2024-2025学年高中物理 第五章 交变电流 4 变压器（1）教案 新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第五章交变电流4变压器（1）教案新人教版选修3-2主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中物理第五章交变电流第四节：变压器（1）

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2024年11月20日

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.变压器的定义与原理

-引导学生理解变压器的工作原理，包括互感现象和电磁感应定律。

-解释变压器的构造，包括初级线圈、次级线圈和铁芯。

2.变压器的种类与用途

-介绍升压变压器和降压变压器的基本原理和应用。

-通过实例说明变压器在电力传输和家用电器中的应用。

3.变压器的电压、电流关系

-根据电磁感应定律，推导出理想变压器的电压、电流关系。

-引导学生通过实验观察变压器变压和变流的过程。

4.变压器的效率与损耗

-解释变压器的铜损和铁损概念，计算变压器的效率。

-探讨如何提高变压器的效率，减少能量损耗。

教学方法：

1.采用讲授法、讨论法、实验法相结合的教学方式。

2.使用多媒体教学资源，如PPT、动画、视频等，增强学生对变压器工作原理的理解。

3.设计小组讨论环节，让学生共同探讨变压器在实际应用中的优缺点。

教学评价：

1.课后作业：布置与变压器相关的计算题和思考题，检验学生对课堂所学知识的掌握。

2.课堂提问：通过提问检查学生对变压器原理、种类、电压电流关系等知识点的理解。

3.实验报告：要求学生撰写实验报告，总结变压器实验的观察结果和体会。核心素养目标1.科学思维：通过学习变压器原理，培养学生运用电磁感应定律分析和解决实际问题的能力，提高学生的科学思维能力。

2.实践与创新：通过设计变压器实验，激发学生的探究兴趣，培养动手操作和观察能力，鼓励学生在实践中发现问题、解决问题，培养创新精神。

3.团队合作：设置小组讨论环节，让学生在合作中交流观点，提高沟通能力，培养团队协作精神。

4.价值观：引导学生关注变压器在生活和工业中的应用，认识到科技对生活和社会发展的积极作用，树立正确的价值观。

5.信息素养：培养学生利用多媒体资源自主学习的能力，提高信息获取、处理和应用的能力，为学生终身学习奠定基础。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习本节课之前，学生已经掌握了电磁感应的基本原理，包括法拉第电磁感应定律、楞次定律等。此外，学生对交流电的基础知识，如正弦交流电的产生、描述等也有一定的了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中二年级的学生对物理现象和实验具有较强的好奇心和探究欲望，对实际生活中的应用问题尤为关注。他们在逻辑思维和抽象思维能力方面有所发展，能够理解和运用公式进行定量计算。学生的学习风格多样，有的喜欢通过图像和动画直观理解，有的则偏好通过公式推导深入探究。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解变压器的工作原理和电压电流关系时，学生可能会对互感现象的理解感到困难，特别是对于变压器的能量转换过程和效率计算可能会感到抽象。此外，实验操作中可能会遇到实际观察结果与理论预期不符的情况，需要学生具备一定的分析问题和解决问题的能力。对于学习风格偏向直观学习的学生，可能会在理解复杂的数学推导时感到挑战。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.硬件资源：

-多媒体教学设备（投影仪、计算机）

-变压器模型或实物

-电流表、电压表等实验器材

-实验室用具（导线、电源等）

2.软件资源：

-PPT课件

-变压器工作原理动画

-交流电流和电压模拟软件

-教学视频

3.课程平台：

-学校教学管理系统（发布课程资料、作业等）

-电子白板或互动式教学平台（用于课堂互动）

4.信息化资源：

-电子版教科书

-在线物理教育资源（教学文章、习题库等）

5.教学手段：

-讲授法

-实验法

-小组合作学习

-互动问答

-课堂讨论

-课后自主学习指导（提供学习资料和指导视频）教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：通过学校教学管理系统发布预习资料，包括电子版教科书相关章节、预习视频、导学案等。

-学生活动：学生自行预习变压器相关知识，观看预习视频，完成导学案上的基础题目。

-教学方法：自主学习、问题导向学习。

-教学手段：学校教学管理系统、电子教材、预习视频、导学案。

-作用和目的：激发学生自主学习兴趣，为新课学习打下基础，了解学生预习情况。

2.课中强化技能

a.导入新课

-教师活动：通过展示变压器实物和日常应用实例，引出本节课主题。

-学生活动：观察变压器实物，联系生活实际，思考变压器的作用。

-教学方法：直观教学法、实例导入。

-教学手段：变压器实物、PPT课件。

-作用和目的：吸引学生注意力，激发学习兴趣，为新课内容做铺垫。

b.知识讲解

-教师活动：使用PPT课件、动画等资源，详细讲解变压器的工作原理、电压电流关系等。

-学生活动：认真听讲，记录重点知识，通过动画和模型理解变压器工作原理。

-教学方法：讲授法、动画演示。

-教学手段：PPT课件、变压器工作原理动画。

-作用和目的：突破本节课重难点，让学生掌握变压器的基本原理和计算方法。

c.实验探究

-教师活动：指导学生进行变压器实验，观察电压和电流的变化。

-学生活动：分组进行实验，记录数据，分析实验结果。

-教学方法：实验法、小组合作学习。

-教学手段：实验器材、实验指导书。

-作用和目的：通过实验加深对变压器工作原理的理解，培养学生的动手操作能力和观察能力。

d.课堂讨论

-教师活动：引导学生讨论变压器在生活中的应用，探讨变压器的优缺点。

-学生活动：积极参与讨论，分享观点，从不同角度分析变压器应用。

-教学方法：课堂讨论、小组合作学习。

-教学手段：PPT课件、生活实例。

-作用和目的：提高学生的思维能力和语言表达能力，加深对变压器作用的认识。

3.课后拓展应用

-教师活动：布置与变压器相关的课后作业，提供学习资源，指导学生进行拓展学习。

-学生活动：完成课后作业，通过学习资源深入理解变压器知识，尝试解决实际问题。

-教学方法：课后自主学习、问题导向学习。

-教学手段：课后作业、学习资源（电子教材、在线教育资源）。

-作用和目的：巩固课堂所学知识，提升学生的实际应用能力，培养深度学习的习惯。学生学习效果1.知识与技能：

-学生掌握了变压器的基本原理，包括互感现象、电磁感应定律等，能够运用所学知识解释变压器的工作原理。

-学生能够运用变压器的电压电流关系进行简单的计算，解决实际问题时能够正确应用变压器的相关知识。

-学生通过实验操作，掌握了电流表、电压表等实验器材的使用方法，提高了实验技能和观察能力。

-学生能够分析变压器在实际应用中的优缺点，对变压器的效率、损耗等有一定的了解。

2.过程与方法：

-学生在自主预习环节中培养了自主学习的能力，学会了如何利用电子资源和导学案进行有效学习。

-在课堂讨论和小组合作中，学生提高了团队合作能力和沟通能力，学会了倾听他人观点，表达自己的见解。

-学生通过实验探究，掌握了科学探究的方法，学会了观察现象、分析问题、解决问题。

-学生在课后拓展应用环节中，通过完成作业和进一步学习，提高了自己的深度学习能力。

3.情感态度与价值观：

-学生对物理学科产生了更浓厚的兴趣，认识到物理知识在生活中的重要性，增强了学习的积极性。

-学生在探讨变压器在实际应用中的问题时，培养了关注社会热点、联系生活实际的良好习惯。

-学生通过学习变压器相关知识，认识到科技对生活和社会发展的积极作用，树立了正确的价值观。

4.创新与实践：

-学生在实验探究过程中，敢于提出自己的观点，勇于尝试解决问题，培养了一定的创新精神。

-学生在解决实际问题时，能够将所学知识灵活运用，尝试不同的解决方案，提高了解决问题的能力。

具体表现在以下案例中：

案例1：在课后作业中，学生小王遇到了一个关于变压器效率的问题。他首先运用所学知识进行计算，然后通过查阅相关资料，了解到了提高变压器效率的方法。在这个过程中，小王不仅巩固了课堂所学知识，还学会了如何将理论知识应用于实际。

案例2：在课堂讨论环节，学生小李提出了一个关于变压器在电力传输中应用的问题。他积极与同学交流观点，分享自己的看法，最终形成了一个较为完善的解决方案。这一过程充分体现了小李的团队合作能力和创新精神。

案例3：学生小张在实验探究过程中，发现实际观察结果与理论预期不符。在教师的引导下，小张分析了可能的原因，并提出了改进措施。通过这个过程，小张学会了如何分析问题、解决问题，提高了自己的实践能力。板书设计-重点知识点：互感现象、电磁感应定律

-词、句：初级线圈、次级线圈、铁芯、磁通量变化、感应电动势

2.②变压器电压电流关系

-重点知识点：理想变压器的电压、电流关系（N1/N2=U1/U2=I2/I1）

-词、句：变压比、变流比、理想变压器、能量转换

3.③变压器应用与效率

-重点知识点：升压变压器、降压变压器、变压器效率（η=输出功率/输入功率）

-词、句：电力传输、家用电器、铜损、铁损、提高效率

板书设计：

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第五章交变电流

第四节变压器

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|①工作原理|

|初级线圈|

|次级线圈|

|铁芯|

|磁通量变化|

|感应电动势|

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|②电压电流关系|

|变压比|

|变流比|

|理想变压器|

|能量转换|

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|③应用与效率|

|升压变压器|

|降压变压器|

|变压器效率|

|铜损|

|铁损|

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```

板书设计采用简洁明了的框架结构，突出重点知识点和关键概念，同时留有适当的空白，以便于在课堂上根据学生的反馈进行补充和拓展。通过清晰的视觉布局，激发学生的学习兴趣，帮助他们更好地理解和记忆变压器相关知识。典型例题讲解例题1：已知理想变压器的初级线圈匝数为N1，次级线圈匝数为N2，初级线圈电压为U1，次级线圈电压为U2。求次级线圈的电流I2。

解题思路：根据理想变压器的电压电流关系公式N1/N2=U1/U2=I2/I1，可以推导出I2=I1*(N1/N2)。

例题2：一个理想变压器的初级线圈匝数为100匝，次级线圈匝数为50匝。若初级线圈电压为220V，求次级线圈的电压。

解题思路：根据变压比公式N1/N2=U1/U2，代入N1=100，N2=50，U1=220V，可以求得U2=U1*(N2/N1)=220V*(50/100)=110V。

例题3：一个理想变压器的初级线圈匝数为200匝，次级线圈匝数为100匝。若初级线圈电流为2A，求次级线圈的电流。

解题思路：根据变流比公式N1/N2=I2/I1，代入N1=200，N2=100，I1=2A，可以求得I2=I1*(N2/N1)=2A*(100/200)=1A。

例题4：一个变压器的效率为85%，输入功率为1000W。求变压器的输出功率。

解题思路：根据变压器效率公式η=输出功率/输入功率，代入η=85%=0.85，输入功率P1=1000W，可以求得输出功率P2=P1*η=1000W*0.85=850W。

例题5：一个变压器的铜损为100W，铁损为50W，输入功率为1000W。求变压器的效率。

解题思路：变压器的总损耗为铜损加铁损，即P损=铜损+铁损。变压器的效率η=输出功率/输入功率=(输入功率-总损耗)/输入功率。代入P铜损=100W，P铁损=50W，P1=1000W，可以求得η=(1000W-150W)/1000W=0.85，即效率为85%。教学反思与改进在完成本节课的教学后，我认为有几个方面值得反思和改进。

首先，从学生的课堂表现来看，他们在变压器工作原理的理解上还存在一些困难。这可能是由于我对原理的讲解不够深入或者缺乏足够的直观演示。为了解决这个问题，我计划在下节课中增加一些互动环节，如让学生亲自操作变压器模型，以更直观地理解其工作原理。

其次，我发现学生在实验探究环节中对实验器材的使用还不够熟练，导致实验结果的准确性受到影响。为了提高学生的实验技能，我打算在课前提供一些实验操作的微视频，让学生提前学习并熟悉实验器材的使用方法。

另外，从学生的课后作业和讨论来看，他们在应用变压器知识解决实际问题时还存在一些困难。为了帮助学生更好地将理论知识与实际问题相结合，我计划在未来的教学中增加一些案例分析，让学生通过分析实际案例来加深对变压器应用的理解。

最后，我发现部分学生的学习积极性不高，可能是因为他们对物理学科的兴趣不足。为了激发学生的学习兴趣，我计划在课堂上引入一些与变压器相关的实际应用案例，让学生看到物理知识在现实生活中的重要性。教学评价与反馈2.小组讨论成果展示